不同轴压比下再生混凝土高剪力墙试验研究

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发布时间：2021-11-20

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为研究不同轴压比下再生混凝土高剪力墙的抗震性能，进行了 3 个不同轴压比、骨料取代率为 100% 的再
生混凝土高剪力墙的低周反复荷载试验。在此基础上，分析了各剪力墙的破坏特征、承载力、延性和滞回特征。研
究结果表明: 轴压比对再生混凝土高墙的性能有重要影响，轴压力的增加可提高再生混凝土高剪力墙的承载力，但
会降低再生混凝土剪力墙的延性和耗能能力; 轴压比适中的再生混凝土高剪力墙，延性较好，滞回环稳定，有良好
的耗能能力，破坏形式为弯曲破坏。在实际工程中，通过设定合理的轴压比限值，将再生混凝土高剪力墙应用于建
筑结构中是可行的。［关键词］再生混凝土; 高剪力墙; 轴压比; 抗震性能; 试验研究
中图分类号: TU375 文献标识码: A 文章编号: 1002-848X( 2013) 09-0101-04 Experimental study of recycled concrete high shear walls under different axial-load ratios Chen Lihua，Xiao Fei，Liu Bingkang，Zhou An，Si Haiyu ( School of Civil Engineering，Hefei University of Technology，Hefei 230009，China) Abstract: In order to study the seismic performance of recycled concrete high shear walls under different axial-load ratios， the low-cyclic loading tests were carried out for three recycled concrete high shear walls with the 100% replacement ratio of recycled coarse aggregate and three kinds of axial-load ratios． Based on the experiments，the failure characteristics，bearing capacity，ductility and the hysteresis properties of shear walls were analyzed． The results show that the axial-load ratio has important influence on the performance of recycled concrete high shear walls． The bearing capacity of recycled concrete high shear walls increases with the increase of the axial-load ratio，however，the ductility and energy dissipation decrease． The recycled concrete high shear walls with rational axial-load ratio have stable hysteresis loop，good ductility and energy dissipation，and the failure modes are the bending failure． In practice，it is feasible that the recycled concrete high shear walls are applied to building structures through setting rational value of the axial-load ratio． Keywords: recycled concrete; high shear wall; axial-load ratio; seismic performance; experimental study
作者简介: 陈丽华，博士，副教授，Email: hfclh1997@ 126． com。 0 引言
在城市化迅速加快的今天，对作为城市化的物
质基础———混凝土的需求量也越来越大，一方面人
类对混凝土中的骨料———砂石不断地开采，使得天
然建筑骨料趋于枯竭，违背了人类的可持续性发展
战略; 另一方面，早期建造的钢筋混凝土结构逐步达
到使用年限，即将退出服役期，产生大量的废弃骨
料，占用土地，且污染环境。再生混凝土的利用，不
仅实现了有限资源可以二次利用，也解决了环境的
污染问题，具有明显的环境、经济效益，已受到人们
的重视［1-3］。混凝土剪力墙因刚度大、抗震性能好，
在高层建筑中得到非常广泛的应用。为研究再生混
凝土剪力墙的受力性能，设计了 3 个骨料取代率均
为 100% 的再生混凝土高剪力墙，拟通过低周反复
荷载试验以考察不同轴压比下再生混凝土剪力墙的
抗震性能，并对剪力墙的破坏形态、承载力、滞回特
性和延性等性能指标进行分析。 1 模型设计及试验加载装置
本试验中再生粗骨料由合肥市清溪路道路改造
的废弃混凝土破碎而成，粒径都在 31. 5mm 以下。
骨料按颗粒直径从大到小分为 1#，2#，3#级，其基本
性能见表 1。试验结果表明 1#，2#，3#骨料最合适的
比例为 48 ∶ 31 ∶ 21［4，5］。模型设计时，混凝土强度等
级设计为 C30，单位体积骨料用量配合比选用水∶ 水泥∶ 砂∶ 粗骨料为226. 5∶ 539. 3∶ 494. 7∶ 1 051. 2; 水灰
比为 0. 42; 砂率为 0. 32; 骨料的取代率均为
100% ［4］。根据普通混凝土剪力墙的计算理论［6，7］，
在参考国内外关于混凝土剪力墙试验研究的基础
上［8，9］，共设计了 3 个再生混凝土高剪力墙，编号分
别为 SW1，SW2，SW3，剪跨比均为 2. 15，轴压比标准
值分别为 0. 2，0. 3，0. 4; 3 个试件的墙厚均为
130mm，墙宽均为 1 050mm，墙高均为 2 250mm，水
平和竖向分布筋均为 6@ 150，配筋率均为 0. 25% ;
墙体边缘设构造边缘暗柱，其横截面尺寸为 130 × 160，主筋为 4  10，箍筋为 6@ 150。试件的混凝
土强度由同条件养护成型的 150mm 立方体试块